La classification des groupes finis simples


Daniel Lignon

Simples, les groupes finis ? Cela reste à voir : la classification des groupes finis simples, démarrée il y a plus de cent ans, se poursuit encore aujourd'hui ? par la rédaction d'une démonstration complète ! Celle-ci, commencée à la fin des années 1980, devrait être achevée en 2025. Mais la tâche est ardue ?

Dans les années 1980 s’est achevée la classification des groupes finis simples, aussi appelée théorème de classification ou parfois théorème géant ou encore énorme théorème. La démonstration était en effet colossale et consistait en des milliers de pages parues dans plusieurs centaines d’articles de revues écrits par de très nombreux mathématiciens tout au long du XXe siècle. Depuis, quelques lacunes sont apparues, puis ont été comblées, des simplifications ont été réalisées : l’actuelle démonstration, dite de deuxième génération, est aujourd’hui toujours en cours de rédaction. C’est, de toute évidence, la démonstration mathématique la plus longue jamais écrite.

 

C’est pourtant simple !

 

Qu’est-ce qu’un groupe fini simple ? Déjà, c’est d’abord un groupe fini, G. Ensuite, G est simple s’il ne contient aucun sous-groupe distingué non trivial (voir article « Les structures quotients »), c’est-à-dire autre que lui-même et que le sous-groupe restreint à l’élément neutre {e}. Cette notion de groupe simple a été introduite par Évariste Galois dans ses études sur la résolution des équations algébriques par radicaux.

Les groupes , munis de l’addition, sont simples pour p premier. En effet, d’après le théorème de Lagrange, l’ordre d’un sous-groupe divise l’ordre du groupe ; en conséquence, si l’ordre du groupe est ... Lire la suite


références

La symétrie ou les maths au clair de lune. Marcus du Sautoy, Héloïse d'Ormesson, 2012.

Mathématiques : un nouvel âge d'or. Keith Devlin, Masson, 2000.

Les Démonstrations. Bibliothèque Tangente 55, 2015.